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探访山西省地源热泵中央空调系统

发布日期:2018-04-13 作者:江达水务 点击:

同盛实验中学的地源热泵系统

五台硕大的地源热泵机组一字排开,周围管道纵横交错,附近与墙壁平行的粗大管子上分别标有空调供水、空调回水等字样,在热泵机组的侧面位置,是一组大型水泵,这些管道、机组、水泵既纵横交错,又排列有序,构成了一套完整的巨型中央空调核心,这就是正在运行中的临汾同盛实验中学6号地源热泵机房系统。


记者在临汾同盛实验中学了解到,类似这样的机房,这个学校共有7个,这7个机房所供给的中央空调系统覆盖了所有的教室、办公场所和活动场馆等需要取暖和制冷的建筑,面积达23万多平方米,成为山西省目前规模大的地源热泵中央空调系统。

地源热泵

图为同盛实验中学举办田径运动会

该校负责基建的总工程师王海潮说:“如果采用传统方式取暖和制冷,相当于一台40吨的锅炉产生的热效能和7500台一匹家用的氟机制冷量,采用地源热泵中央空调系统后,学校每年可节省标准煤2597吨,减少二氧化碳排放6804吨,减少二氧化硫排放22吨,减少氮氧化物排放20吨。”


据了解,临汾同盛实验中学始建于2010年,学校位于尧庙景区以南约两公里处,远离城市供热主管网,接大暖无望,自建锅炉房安装锅炉供暖污染严重,全部安装普通空调能耗又太高。经过多方考察论证,学校决定选择在国内大城市刚刚兴起的地源热泵中央空调系统。


自2014年开始实施至2017年年底结束,项目总投资1.01亿元,包含7个土壤源热泵机房,17台土壤源热泵机组,4460个地埋孔,总装机制冷量约18MW,实现了23万平方米建筑面积空调全覆盖,学校每年可节省标准煤2597吨,减少二氧化碳排放6804吨,减少二氧化硫排放22吨,减少氮氧化物排放20吨,取得了良好的社会效益和经济效益。


4460个地埋孔是个什么概念?王海潮说,学校除了操场以外,所有的空地和道路下面,每4米间隔呈梅花状分布就有一个一百三十米深的井孔,也就是地埋孔,在运行期间,地面上看似平静,地下却暗流涌动。机房位置的设定也很讲究,要选定在距离几个受供空间相对较近、辐射半径均匀的地方,所以前期勘察不容忽视,每一个环节都很重要。


问题的探寻与解决

由于缺乏实践经验,对市场了解不详细,加之,当时国内技术也还不够成熟,地埋管材料质量不过关,同盛实验中学启动后的地源热泵中央空调系统效果并不理想,不是温度不达标,就是因为小毛病、小故障机组消极怠工,特别是地埋管承压值小,经常爆裂,虽经多次修缮,依然没有大的改观。


一时间,同盛实验中学的地源热泵中央空调系统形同鸡肋,食之无味,弃之可惜。随着学校2期、3期工程陆续摆上议事日程,彻底治空调系统存在的问题是摆在他们面前的一道严峻课题。


问题究竟出在哪里?

他们聘请专家把脉问诊、参观取经,经过数据对比分析研究,他们认为选择地源热泵空调系统方向没错,问题出在施工队伍的技术水平、设备的选备和地埋管材料的选用等方面,为解决这些问题,他们组织技术人员远赴起步较早的山东、河北、北京等地考察遴选施工队伍、设备机组和地埋管材料等。


如今的同盛实验中学地源热泵中央空调系统运行平稳,不仅营造了舒服的温度、清净的环境、提升了学校的品质,也为临汾市蓝天碧水工程做出了贡献,成为临汾市的节能减排示范项目。


该项目技术人员张超这样算了一笔账:地源热泵的COP(性能系数)平均可达到3.3(其3.3的含义相当于消耗1kW的电力可以产生3.3kW的热量)。相比之下,传统空气源热泵的综合COP为2.2左右,电热器供热的COP近似为1,燃油的热效COP为0.9,燃煤的热效COP为0.6 。也就是说,地源热泵要比一般的空气源热泵节能30%,比锅炉采暖节能40%,比电采暖节能60%。地源热泵系统基本是全自动运行,管道全部埋在地下,故障率低,维修费用少,地埋管使用寿命长达50年,热泵机组寿命可达20年,使其性价比进一步提高。


据了解,《临汾市人 民 政 府办公厅关于2017 一 2019 年“一城三区”清洁取暖工程的指导意见》指出,用3 年时间(2017 - 2019 年),投资 35 亿元对“一城三区”内的53 个社区、366 个村、18 万户、54 万人、3300 万平方米实施清洁取暖改造,使“一城三区”的清洁取暖率达到90%以上。清洁取暖可采用的方式主要有集中供热、燃气供热、空气源热泵、地源热泵等。


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